本發(fā)明設(shè)計(jì)一種用于單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液及其制備方法和應(yīng)用，屬于拋光液。

背景技術(shù)：

1、單晶金剛石以其優(yōu)異的機(jī)械、熱學(xué)和光學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光電子學(xué)、精密機(jī)械以及珠寶等多個(gè)領(lǐng)域。然而，由于單晶金剛石具有極高的硬度，其表面高質(zhì)量加工一直是一個(gè)難題。傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且難以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的表面光潔度。因此，開(kāi)發(fā)高效的化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)技術(shù)成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。

2、近年來(lái)，隨著材料科學(xué)和納米技術(shù)的發(fā)展，許多新型的研磨顆粒和化學(xué)腐蝕劑被引入到cmp拋光液的研發(fā)中。例如，納米級(jí)氧化鋁、二氧化硅、金屬氧化物以及有機(jī)酸等材料被證明在提高拋光效率和表面質(zhì)量方面具有顯著的效果，且目前稀土拋光粉由于優(yōu)異的拋光性能被廣泛應(yīng)用于玻璃以及硅基材料的拋光。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利旨在提供一種改進(jìn)的單晶金剛石cmp拋光液，其在高效去除率、低表面粗糙度等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

2、本發(fā)明的目的是提供一種用于單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液及其制備方法和應(yīng)用，制備工藝簡(jiǎn)單，拋光精度高。

3、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

4、一種單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液，包括稀土磨料、溶劑、分散劑和氧化劑；其中各組分的含量為：稀土磨料的質(zhì)量濃度為0.1％～1％，分散劑的百分比濃度為1％～2％，氧化劑的摩爾濃度為0.5～1mol/l，溶劑是去離子水。

5、根據(jù)本發(fā)明所述的稀土拋光液，所述稀土磨料為氧化鈰、氧化鑭、氧化釹、氧化鐿、氧化鉺中的一種或幾種，磨料的粒度在50nm～2μm。

6、根據(jù)本發(fā)明所述的稀土拋光液，所述分散劑為聚乙二醇、六偏磷酸鈉、水玻璃中的一種。

7、根據(jù)本發(fā)明所述的稀土拋光液，所述氧化劑為h2o2、kmno4、kno3、k2feo4、k2cr207、hclo、feso4中的一種或幾種。

8、根據(jù)本發(fā)明所述的稀土拋光液，所述拋光液的ph為2～5，ph調(diào)節(jié)劑為h2c2o4和naoh。

9、一種單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液的制備工藝，包括以下步驟；

10、(1)取一定量的去離子水，加入所述百分比濃度的分散劑，超聲分散10min，磁力攪拌10min；

11、(2)稱取所述質(zhì)量濃度的稀土氧化物磨料，加入上述溶液中，超聲分散20min，磁力攪拌10min；

12、(3)量取所述摩爾濃度的氧化劑，加入上述溶液中，磁力攪拌10min，充分混合均勻，即得到稀土氧化物拋光液。

13、有益效果：本發(fā)明的制備工藝方法簡(jiǎn)單，發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)異的拋光性能。通過(guò)合理選擇和配比研磨顆粒、化學(xué)腐蝕劑及其他輔助成分，本發(fā)明能夠顯著提升單晶金剛石的拋光質(zhì)量和加工效率，為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種用于單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液，其特征在于，該稀土拋光液包括稀土磨料、溶劑、分散劑、氧化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土拋光液，其特征在于，所述稀土磨料為氧化鈰、氧化鑭、氧化釹、氧化鐿、氧化鉺中的一種或幾種，磨料的粒度在50nm～2μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土拋光液，其特征在于，所述分散劑為聚乙二醇、六偏磷酸鈉、水玻璃中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土拋光液，其特征在于，所述氧化劑為h2o2、kmno4、kno3、k2feo4、k2cr207、hclo、feso4中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土拋光液，其特征在于，所述拋光液的ph為2～5，ph調(diào)節(jié)劑為草酸和naoh。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的稀土拋光液，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于單晶金剛石化學(xué)機(jī)械拋光的稀土拋光液及其制備方法與應(yīng)用。該稀土拋光液包括稀土磨料、溶劑、分散劑和氧化劑；在稀土拋光液中，稀土磨料的質(zhì)量濃度為0.1％～1％，分散劑的百分比濃度為1％～2％，氧化劑的摩爾濃度為0.5～1mol/L，溶劑是去離子水。本發(fā)明的制備工藝方法簡(jiǎn)單，發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)異的拋光性能。

技術(shù)研發(fā)人員：魯占靈,賈涵,佘丁順,岳文,王青青,王尉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）鄭州研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19